一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法和应用。抗静电聚丙烯组合物包括以下重量份计的组分：聚丙烯70～85份，高分子型抗静电剂5～15份，水合硅酸镁5～20份，抗氧剂0.1～0.2份。本发明专利技术通过添加特定片层指数的水合硅酸镁，在体系中形成导电通道，与抗静电剂协同，显著降低材料的表面电阻；另外通过控制树脂的流动性/粘度，保持抗静电剂的分散与水合硅酸镁片层指数之间的平衡。本发明专利技术的抗静电聚丙烯组合物长效抗静电，抗静电效果显著。抗静电效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚丙烯材料领域，尤其是一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯作为五大通用塑料之一，具有低比重、耐温、耐腐蚀、抗疲劳、无毒安全性、易加工成型等优点，广泛应用于家电、汽车、工业电子电气等行业。但是由于聚丙烯分子由非极性的烯烃链段构成，具有优异的电绝缘性，高表面电阻，因此在聚丙烯材料在使用过程中极易产生静电，难以实现静电耗散，导致聚丙烯制品极易产生积灰、放电的问题，严重时甚至产生爆炸等安全事故。
[0003]在改性塑料领域，添加抗静电剂是消除静电最为有效的方式。常用的抗静电剂分为小分子短效型和高分子长效型，小分子抗静电剂添加量少，可以快速迁移到材料表面，分子中的亲水基团吸水后在材料表面形成连续的导电层，达到静电耗散的效果，但是小分子型抗静电效果受环境湿度的影响较大，且通常作用时效仅有3个月。高分子型抗静电剂即聚合物型抗静电剂，其自身具有优异的导电性，可以在聚合物体系内形成导电网路，具有抗静电效果持久稳定，不受擦拭等外力影响、对空气的相对湿度依赖性小的特点。高分子型抗静电剂虽然具有以上优点，但是由于其分子量大、难以迁移的特性，抗静电效率较低，因此需要足够的添加量才能实现良好的抗静电效果，通常添加量要在15
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25％之间，成本高昂。因此，开发出一种高效且永久性抗静电聚丙烯材料具有重要工业价值。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法和应用。该抗静电聚丙烯组合物以低抗静电剂添加量实现长效抗静电，抗静电效果显著。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种抗静电聚丙烯组合物，包括以下重量份计的组分：聚丙烯70～85份，高分子型抗静电剂5～15份，水合硅酸镁5～20份，抗氧剂0.1～0.2份；
[0006]所述水合硅酸镁的片层指数≥2.0。
[0007]优选地，所述抗静电聚丙烯组合物，包括以下重量份计的组分：聚丙烯75
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82份，高分子型抗静电剂6
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12份，水合硅酸镁8
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15份，抗氧剂0.1～0.2份。
[0008]优选地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯中的至少一种。
[0009]所述聚丙烯的熔融指数在230℃/2.16kg条件下为1
‑
20g/10min(GB/T3682.1
‑
2018)；更优选地，所述聚丙烯的熔融指数为3
‑
10g/10min。当熔融指数过低时，体系粘度较大，在加工过程中会破坏水合硅酸镁的片层结构，影响导电通道的连续性，当熔融指数过高时，体系粘度较小，此时高分子型抗静电剂难以实现良好的分散，无法形成有效的导电通
道。
[0010]优选地，所述高分子型抗静电剂为聚醚酰胺嵌段共聚物。
[0011]本申请中采用的水合硅酸镁需要具有高长径比，对于片状物质，其长径比通过片层指数来表征。片层指数定义为：片层指数＝(D50激光
‑
D50沉降)/D50沉降，其中D50激光为激光粒度仪发测得的D50直径，D50沉降为沉降法测得的D50直径。水合硅酸镁与抗静电剂协同作用可以实现连续导电通道，降低体系的表面电阻。另外水合硅酸镁中的水是以分子水的形式存在，即使经过较长周期后仍然可以稳定存在，与高分子型抗静电剂组合不仅可以有效提升抗静电效果，同时具有良好的长效性。
[0012]优选地，所述抗氧剂为受阻酚、亚磷酸酯类抗氧剂；更优选地，所述抗氧剂为亚磷酸三(2,4
–
二叔丁基苯酚酯)(抗氧剂168)和/或四[β
–
(3,5
–
二叔丁基
–4–
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。
[0013]一种抗静电聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、高分子型抗静电剂、抗氧剂混合均匀，得到的预混物置于挤出机的主喂料口，将水合硅酸镁置于挤出机的侧喂料口，熔融混合，挤出造粒，得到抗静电聚丙烯组合物。
[0014]优选地，所述混合均匀采用的混料机转速为200
‑
400rpm，混合时间为10
‑
30min。
[0015]优选地，所述挤出机为双螺杆挤出机，螺杆转速为100
‑
300rpm，挤出机熔融温度为200～220℃。
[0016]上述种抗静电聚丙烯组合物在制备电子电器和包装中的应用，如抗静电空调风叶、抗静电周转箱等。
[0017]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0018]本专利技术的抗静电聚丙烯组合物通过添加特定片层指数的水合硅酸镁，在较低的抗静电剂添加量下形成导电通道，与抗静电剂协同，显著降低材料的表面电阻；另外通过控制树脂的流动性/粘度，保持抗静电剂的分散与水合硅酸镁片层指数之间的平衡。本专利技术的抗静电聚丙烯组合物具有高效的抗静电性，且具有长效持久性。
具体实施方式
[0019]为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0020]实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0021]下述实施例和对比例中，如无特别说明，抗氧剂均通过市售获得，且平行实验中使用的是相同的抗氧剂。
[0022]实施例及对比例所用原料说明见表1。
[0023]表1
[0024][0025][0026]表1中聚丙烯的熔融指数均采用测试标准GB/T 3682.1
‑
2018进行测试。
[0027]实施例及对比例
[0028]实施例及对比例的抗静电聚丙烯组合物，组分及重量份分别如表2和表3所示。
[0029]实施例和对比例的抗静电聚丙烯组合物，制备方法包括如下步骤：按照表2、表3中配比(重量份)称取各组分；将聚丙烯，高分子型抗静电剂，抗氧剂在混料机中混合均匀，混料机转速为300rpm，混合时间为10min，得到预混物；预混物置于双螺杆挤出机的主喂料口，将水合硅酸镁置于双螺杆挤出机的侧喂料口，通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出造粒，获得抗静电聚丙烯组合物，其中双螺杆挤出机的螺杆转速200rpm，挤出机熔融温度设定为200℃。
[0030]将实施例和对比例制备所得的抗静电聚丙烯组合物注塑成型为100*100*2mm方
板，进行表面电阻测试，测试标准GB/T1410
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2006，测试电压500V。
[0031]表2
[0032][0033][0034][0035]表3
[0036][0037][0038]根据以上结果，本专利技术的抗静电聚丙烯组合物具有低表面电阻，高效抗静电，且抗静电效果具有长效性。通过实施例3、7与对比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，包括以下重量份计的组分：聚丙烯70～85份，高分子型抗静电剂5～15份，水合硅酸镁5～20份，抗氧剂0.1～0.2份；所述聚丙烯的熔融指数在230℃/2.16kg条件下为1
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20g/10min；所述水合硅酸镁的片层指数≥2.0。2.根据权利要求1所述抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，包括以下重量份计的组分：聚丙烯75
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82份，高分子型抗静电剂6
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12份，水合硅酸镁8
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15份，抗氧剂0.1～0.2份。3.根据权利要求1或2所述抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯的熔融指数为3
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10g/10min。4.根据权利要求1或2所述抗静电聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯中的至少一种。5.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爽爽，尹朝清，王亚南，杨泽，杨磊，叶南飚，陈平绪，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：